Varianta 1 - curent...Ministerul Educa iei, Cercet rii úi Inov rii Centrul Na ional pentru...

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Inovării Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar

Proba E, F: Probă scrisă la Fizică C.1 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu

EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2009 Proba scrisă la Fizică

Proba E: Specializarea: matematică-informatică, ştiinţe ale naturii Proba F: Filiera tehnologică - toate profilele, filiera vocaţională - toate profilele şi specializările, mai puţin specializarea matematică-informatică • Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ • Se acordă 10 puncte din oficiu. • Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.

C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Se consideră sarcina electrică elementară C106,1 19−⋅=e

SUBIECTUL I – Varianta 001 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Energiei electrice de kWh 3,5 , exprimată în funcţie de unităţi din S.I. îi corespunde valoarea: a. J105,3 3⋅ b. J 1012,6 3⋅ c. J 100,21 6⋅ d. J 1012,6 6⋅ (2p) 2. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică,

unitatea de măsură a mărimii tRU ∆⋅ poate fi scrisă în forma:

a.VW

b. W c.VJ

d. J (5p)

3. Două conductoare confecţionate din acelaşi material au raportul lungimilor 4/ 21 = . Raportul diametrelor celor două conductoare este 2/ 21 =dd . Raportul rezistenţelor lor electrice are valoarea: a. 4 b. 2 c.1 d. 5,0 (2p) 4. Formula matematică de calcul a rezistenţei electrice echivalente a grupării serie a n rezistoare este:

a. ∑=

=n

iie RR

1

b. ∑=

=n

i ie R

R1

1 c. ∑

=

=n

i ieRR

1

11 d. ∑

=

=n

ii

e

RR

1

1 (3p)

5. La bornele unui generator electric cu V100=E , Ω= 10r se leagă un consumator. Intensitatea curentului electric prin circuit este A2=I . Valoarea rezistenţei electrice a consumatorului este: a. Ω 10 b. Ω 20 c. Ω 30 d. Ω 40 (3p)

Varianta 1 - curent


Proba E,F: Probă scrisă la Fizică C.2 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu

C. SUBIECTUL II – Varianta 001 (15 puncte)

Rezolvaţi următoarea problemă: Un număr 10=N generatoare identice cu tensiunea electromotoare

V2,4=E şi Ω= 4,0r se leagă în serie la bornele unui circuit, ca în figură. Rezistorul care are rezistenţa electrică Ω= 60R este confecţionat dintr-un fir metalic cu lungimea cm 50= şi aria secţiunii transversale 2mm 0,1=S . Determinaţi: a. rezistivitatea electrică a materialului din care este confecţionat rezistorul; b. rezistenţa echivalentă a grupării de rezistoare când comutatorul K este închis; c. intensitatea curentului electric prin circuit când comutatorul K este deschis; d. tensiunea electrică între punctele A şi B când comutatorul K este închis.



C. SUBIECTUL III – Varianta 001 (15 puncte)

Rezolvaţi următoarea problemă: Două becuri cu puterile nominale W1001 =P şi, respectiv W602 =P , legate în serie, sunt conectate la bornele unei surse cu t.e.m. V100=E . Puterea electrică furnizată de sursă are valoarea W200=P . Ambele becuri funcţionează la parametrii nominali. Determinaţi: a. valoarea rezistenţei interne a sursei; b. valoarea tensiunii la bornele sursei; c. valorile rezistenţelor electrice ale filamentelor celor două becuri; d. randamentul circuitului.





C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Se consideră sarcina electrică C106,1 19−⋅=e

SUBIECTUL I – Varianta 002 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Precizaţi care dintre mărimile fizice de mai jos este mărime corespunzătoare unei unităţi de măsură fundamentale în S.I.: a. rezistenţa electrică b. tensiunea electrică c. sarcina electrică d. intensitatea curentului electric (2p) 2. Dependenţa intensităţii curentului electric printr-un rezistor de tensiunea electrică aplicată la bornele acestuia este reprezentată în graficul alăturat. Rezistenţa electrică a rezistorului are valoarea: a. Ω0,5 b. Ω6,3 c. Ω8,1 d. Ω2,0 (3p) 3. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură a mărimii fizice exprimată prin produsul tI ∆⋅ poate fi scrisă sub forma: a. VJ ⋅ b. -1VJ ⋅ c. ΩV ⋅ d. W (5p) 4. Trei generatoare electrice identice sunt grupate în paralel. Tensiunea electromotoare a unui generator are valoarea V12=E , iar rezistenţa internă a acestuia Ω= 3r . Tensiunea electromotoare echivalentă şi rezistenţa internă echivalentă a grupării, au valorile: a. Ω1;V3 b. Ω3;V3 c. Ω1;V12 d. Ω3;V12 (3p) 5. Un bec are la temperatura de 00C rezistenţa electrică Ω= 5,370R . Dacă la bornele lui se aplică tensiunea este V60=U atunci becul consumă o putere W30=P . Considerând cunoscut coeficientul de temperatură

al rezistivităţii filamentului 13 grad10 −−=α şi neglijând modificarea dimensiunilor filamentului cu temperatura, temperatura filamentului este egală cu: a. C26000 b. C25000 c. C24000 d. C22000 (2p)

Varianta 2 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: Porţiunii de circuit cuprinsă între A şi B i se aplică o tensiune electrică variabilă. Dependenţa de timp a acestei tensiuni este redată în graficul alăturat. Valorile numerice ale mărimilor ce caracterizează elementele circuitului sunt: E = 4,5 V, r = 1 Ω, R1=2 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 3 Ω. Determinaţi: a. rezistenţa echivalentă dintre punctele M şi B; b. intensitatea curentului electric prin R2 la momentul t = 10 s; c. momentul de timp la care intensitatea curentului ce străbate rezistorul R1 se anulează; d. intensitatea curentului prin sursă dacă între punctele A şi B se conectează un fir cu rezistenţa neglijabilă.




Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: V24=E , Ω= 2r , Ω= 101R şi valoarea intensităţii indicate de ampermetrul ideal ( )0≅AR , A5,11 =I . Conductoarele de legătură au rezistenţa electrică neglijabilă. Determinaţi: a. energia consumată de către rezistorul 1R în intervalul de timp 5=∆t minute; b. rezistenţa electrică a rezistorului 2R ; c. randamentul circuitului electric; d. puterea disipată în circuitul exterior.





C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Se consideră sarcina electrică C106,1 19−⋅=e

SUBIECTUL I – Varianta 003 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect.

1. Unitatea de măsură a mărimii egale cu produsul dintre tensiunea electrică şi durată este aceeaşi cu a mărimii egale cu raportul dintre: a. energie şi intensitate; b. putere şi tensiune; c. energie şi tensiune; d. rezistenţa electrică şi intensitate. (2p) 2. Pentru a alimenta un aparat electronic portabil sunt folosite trei baterii identice cu t.e.m. 4,5 V fiecare şi rezistenţe interioare neglijabile, conectate în serie. Dacă, din neatenţie, unul dintre elementele galvanice a fost montat cu polaritatea inversă, tensiunea furnizată aparatului va fi: a. 0 (zero) b. 1,5 V c. 4,5 V d. 9 V (3p) 3. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, rezistenţa electrică a unui conductor poate fi determinată cu ajutorul formulei: a. 1−⋅⋅= SR ρ b. 11 −− ⋅⋅= SR ρ c. SR ⋅⋅= ρ d. SR ⋅⋅= −1ρ (5p) 4. Înmulţind rezistenţa echivalentă a grupării în serie Rs a două rezistoare ohmice R1 şi R2 (R1 > R2) şi rezistenţa echivalentă a grupării rezistoarelor R1 şi R2 în paralel Rp obţinem Rs·Rp = 18 Ω2, iar împărţind aceste rezistenţe echivalente obţinem Rs:Rp = 4,5. Rezistenţa R1 a primului rezistor este: a. R1 = 6 Ω; b. R1 = 9 Ω; c. R1 = 18 Ω; d. R1 = 36 Ω. (3p) 5. Un generator de t.e.m. continuă alimentează un circuit electric a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată. Atunci când rezistenţa echivalentă a circuitului este egală cu rezistenţa internă a generatorului: a. intensitatea curentului care parcurge circuitul are valoarea maximă. b. tensiunea la bornele generatorului are valoarea maximă. c. puterea electrică debitată de generator în circuitul exterior are valoarea maximă. d. randamentul circuitului electric are valoarea maximă. (2p)

Varianta 3 - curent



C. SUBIECTUL II – Varianta 003 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul alăturat conţine: un acumulator A cu t.e.m. E0 = 12 V şi r0 = 2 Ω , o baterie formată din două generatoare G1 şi G2 având t.e.m E1 = 24 V şi E2 = 32 V şi rezistenţele interioare r1 = r2 = 4 Ω, precum şi un reostat cu cursor (vezi figura alăturată). a. Calculaţi rezistenţa internă echivalentă re a grupării celor două generatoare G1 şi G2. b. Determinaţi valorile intensităţii curenţilor electrici care se stabilesc prin generatoarele G1 şi G2 dacă între bornele a şi b conectăm un conductor cu rezistenţa neglijabilă. c. Stabiliţi t.e.m echivalentă a grupării generatoarelor G1 şi G2. d. Determinaţi valoarea R a rezistenţei reostatului, astfel încât intensitatea curentului prin acumulatorul A să fie egală cu 1 A.




Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă electrică este reprezentată în figura alăturată este format dintr-un acumulator şi un reostat cu cursor având rezistenţa maximă Ω= 30mR . Pentru o anumită poziţie C a cursorului tensiunea la bornele reostatului este

V9=abU , puterea disipată de reostat este W5,13=P , iar puterea disipată în interiorul acumulatorului este W5,4int =P . Determinaţi: a. puterea dezvoltată de acumulator, Pacumulator când cursorul se află în poziţia C; b. t.e.m. a acumulatorului E; c. randamentul transferului puterii de la acumulator către consumator, când cursorul se află în poziţia C; d. rezistenţa interioară a acumulatorului.






SUBIECTUL I – Varianta 004 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Ştiind că simbolurile unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin produsul dintre tensiune şi intensitate este:

a. sW

b. sJ

c. sJ ⋅ d. J (2p)

2. Un generator de t.e.m. continuă alimentează un circuit electric a cărui rezistenţă variabilă este egală cu rezistenţa internă a generatorului. În această situaţie: a. intensitatea curentului care parcurge circuitul are valoarea maximă; b. tensiunea la bornele generatorului are valoarea maximă; c. puterea electrică debitată de generator în circuitul exterior are valoarea maximă; d. randamentul circuitului electric are valoarea maximă. (3p) 3. Dintr-o sârmă de cupru de rezistenţă R se confecţionează un pătrat. Rezistenţa echivalentă dintre bornele A şi B este egală cu: a. 16/3R b. 4/3R c. 4/6R d. 4/R (5p) 4. O baterie este formată din 10 surse identice, caracterizate de t.e.m. V21=E şi rezistenţă internă Ω= 1r legate în serie. Bateria se conectează la bornele unui rezistor de rezistenţă Ω= 10R . Energia dezvoltată de rezistor într-un minut este egală cu: a. J 360 b. J 2160 c. J 3600 d. J 21600 (3p) 5. Rezistenţa electrică a unui fir de cupru la „rece” (00C) este egală cu 10 Ω. Valoarea coeficientului de temperatură al cuprului este egal cu 4·10-3 grd-1. Temperatura la care rezistenţa firului de cupru devine egală cu 34 Ω are valoarea: a. 5200C b. 6000C c. 8200C d. 8750C (2p)

Varianta 4 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul din figura alăturată sursa are tensiunea electromotoare V22 =E , rezistenţa internă Ω= 1 r , iar rezistorii din circuit au rezistenţele electrice 3,3 41 Ω== RR , Ω== 2 32 RR , Ω== 3 65 RR . Determinaţi: a. rezistenţa electrică echivalentă a circuitului exterior; b. intensitatea curentului electric 1I prin rezistorul 1R ; c. intensitatea curentului electric indicat de un ampermetru ideal ( )0≅AR conectat în serie cu rezistorul 2R ; d. tensiunea electrică la bornele grupării paralel.




Rezolvaţi următoarea problemă: Un aparat electric consumă puterea W76=P atunci când este conectat la bornele unui generator prin intermediul unor conductoare având rezistenţa electrică totală 1R . Tensiunea la bornele generatorului este egală cu V80=U . Dacă %5 din tensiunea U se pierde pe conductoarele de legătură, determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin consumator; b. rezistenţa electrică 1R a conductoarelor de legătură; c. rezistenţa electrică R a consumatorului. d. t.e.m. a generatorului, ştiind că puterea disipată în interiorul generatorului este de 19 ori mai mică decât puterea disipată de consumator.






SUBIECTUL I – Varianta 005 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele folosite în manualele de fizică, unitatea de măsură a mărimii

exprimate prin raportul t

q∆

este:

a. mC b. A c. sC ⋅ d. mV ⋅ (5p) 2. Purtătorii liberi de sarcină electrică în conductoarele metalice sunt: a. ionii b. electronii şi ionii negativi c. electronii d. electronii şi ionii pozitivi (3p) 3. Scurtcircuitând pe rând trei acumulatoare electrice, prin acestea circulă curenţi având intensităţile, respectiv, 8 A, 10 A, 12 A. Dacă rezistenţa internă a grupării în paralel a celor trei acumulatoare este 1,2 Ω, t.e.m. a bateriei astfel formate este: a. 10 V b. 24 V c. 30 V d. 36V (3p) 4. Utilizând notaţiile obişnuite din manulele de fizică, dependenţa de temperatură a rezistivităţii electrice a unui conductor metalic este dată de relaţia:

a. ( )t⋅+= αρρ 10 b. to

⋅+=

αρ

ρ1

c. o

tραρ ⋅+= 1 d.

αρ

ρ)1(0 t+= (2p)

5. Randamentul unui circuit simplu are valoarea %80=η . Între rezistenţa circuitului exterior R şi rezistenţa interioară a sursei r există relaţia: a. rR ⋅= 8 b. rR ⋅= 4 c. rR ⋅= 2 d. rR = (2p)

Varianta 5 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: Reţeaua electrică din figura alăturată este alcătuită din trei rezistori cu rezistenţele electrice Ω=Ω=Ω= 3,6,7 321 RRR şi un generator cu tensiunea electromotoare V12=E . Intensitatea curentului prin ramura principală este A1,2=I . Determinaţi: a. rezistenţa echivalentă a grupării rezistorilor 1R , 2R şi 3R ; b. intensitatea curentului prin rezistorul 2R ; c. rezistenţa internă a generatorului; d. tensiunea electrică la bornele lui 2R ;




Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă electrică este reprezentată în figura alăturată conţine trei rezistori cu rezistenţele electrice , 31 Ω=R Ω= 42R şi Ω= 63R şi două generatoare electrice identice, fiecare având tensiunea electromotoare VE 6= şi rezistenţa electrică internă Ω= 3,0r . Considerând că întrerupătorul K este deschis determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin latura ce conţine rezistorul 3R ; b. puterea consumată de rezistorul 1R ; c. energia electrică disipată de rezistorul 2R în intervalul de timp min20=∆t ; d. intensitatea curentului electric prin surse dacă întrerupătorul K este închis.






SUBIECTUL I – Varianta 006 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Unitatea de măsură pentru tensiunea electrică se poate exprima în funcţie de alte unităţi de măsură din S.I. în forma: a. 21 AmJ −− ⋅⋅ b. 11 AsJ −− ⋅⋅ c. 21 AsJ −− ⋅⋅ d. AsJ 3 ⋅⋅ − (2p) 2. Un acumulator având rezistenţa interioară 0,40 Ω alimentează un consumator, randamentul de transfer al energiei de la acumulator la consumator fiind 50%. Dacă înlocuim acumulatorul cu altul, având rezistenţa interioară 0,10 Ω, randamentul de transfer al energiei de la noul acumulator la acelaşi consumator devine: a. 25% b. 30% c. 60% d. 80% (5p) 3. Un consumator conectat într-un circuit electric are rezistenţa electrică R şi este parcurs de un curent având intensitatea I . Tensiunea electrică aplicată la bornele consumatorului are expresia: a. 2IRU ⋅= b. IRU ⋅= 2 c. 22 IRU ⋅= d. IRU ⋅= (3p) 4. Scurtcircuitând bornele unei baterii de n (n este un număr întreg, n > 1) acumulatoare electrice grupate în serie, prin aceasta circulă un curent cu intensitatea 12 A. Dacă rezistenţa internă a bateriei este 3 Ω, t.e.m. a bateriei este: a. (4 V)·n b. 4 V (oricare ar fi n) c. (36 V)·n d. 36 V (oricare ar fi n) (2p) 5. Un reşou electric cu rezistenţa Ω= 100R este alimentat la tensiunea V200=U un timp h1=∆t Căldura degajată în acest timp are valoarea: a. J1044,1 6⋅ b. J1022,7 5⋅ c. J1044,2 4⋅ d. J1044,4 2⋅ (3p)

Varianta 6 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei surse de tensiune electromotoare se conectează un consumator a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată. În figura alăturată este reprezentată dependenţa tensiunii electrice măsurate la bornele sursei de intensitatea curentului prin sursă. Folosind datele din grafic, determinaţi: a. tensiunea electromotoare a sursei; b. intensitatea curentului debitat de sursă pe un circuit exterior de rezistenţă nulă; c. valoarea rezistenţei interne a sursei; d. numărul electronilor de conducţie care trec în unitatea de timp printr-o secţiune transversală a conductorului, atunci când tensiunea la bornele sursei are valoarea de V30 .




Rezolvaţi următoarea problemă: Un circuit electric este alcătuit din trei consumatoare de rezistenţe egale, Ω= 60R , legate în paralel. Generatorul de t.e.m. continuă, V22=E , care alimentează circuitul are rezistenţa internă Ω= 2r . Calculaţi: a. puterea totală a sursei. b. energia dezvoltată pe unul dintre rezistorii de rezistenţă R în timpul s30=∆t . c. puterea electrică totală dezvoltată de consumatorii din circuit. d. randamentul circuitului electric.






SUBIECTUL I – Varianta 007 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Un număr n de generatoare electrice identice având fiecare rezistenţa internă r debitează acelaşi curent electric printr-un circuit exterior ce conţine un rezistor de rezistenţă R , fie că sunt grupate în serie, fie că sunt grupate în paralel. Rezistenţa electrică R a circuitului exterior este: a. rR = b. nrR = c. 0=R d. nrR /= (3p) 2. Ştiind că simbolurile unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a coeficientul de temperatură al rezistivităţii unui conductor metalic este: a. 1grad− b. m⋅Ω c. AV ⋅ d. Ω (2p) 3. La bornele unui generator electric având intensitatea de scurtcircuit rEIS /= se conectează un consumator. Prin circuit se stabileşte un curent electric de intensitate I . Randamentul circuitului electric este:

a. I

IIS2

− b.

S

S

I

II − c.

S

S

I

II − d.

I

II S−2 (5p)

4. Un circuit electric conţine o sursă cu t.e.m E şi rezistenţa internă r şi un consumator a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată. Dacă puterea debitată în circuitul exterior este maximă ( maxP ), rezistenţa electrică a circuitului exterior este:

a. maxPE

R = b. E

PR

2max= c. max

22 PER = d. max

2

4PE

R = (2p)

5. Un fier de călcat are puterea nominală W1400=P . Energia consumată de fierul de călcat dacă funcţionează neîntrerupt timp de min30 este: a. kWh 0,4 b. kWh 0,7 c. kJ 54 d. kJ 80 (3p)

Varianta 7 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă de tensiune electrică alimentează un rezistor format dintr-un fir de lungime m 8= , secţiune

2mm 1=S şi rezistivitate m104 7 ⋅Ω⋅= −ρ . Prin rezistor trece un curent de intensitate A1,81 =I . Dacă se scurtcircuitează bornele sursei, intensitatea curentului creşte la A10=SI . Determinaţi: a. rezistenţa circuitului exterior; b. tensiunea electrică la bornele sursei; c. rezistenţa internă a sursei; d. tensiunea electromotoare a sursei.




Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc: V61 =E , V42 =E , Ω= 21R , Ω= 4R . Rezistenţele interne ale surselor se neglijează. Determinaţi: a. intensitatea curentului prin rezistorul R ; b. căldura dezvoltată în rezistorul R în timpul min1=t ;

c. raportul P

P1 al puterilor dezvoltate în cele două rezistoare;

d. rezistenţa internă pe care ar trebui să o aibă sursa de t.e.m. 1E , pentru ca puterea dezvoltată în noul circuit exterior să fie maximă, dacă se scoate din circuit sursa cu t.e.m. 2E .






SUBIECTUL I – Varianta 008 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Unitatea de măsură, în S.I., pentru rezistivitatea electrică, este: a. m⋅Ω b. mΩ c. Ω d. V (3p) 2. Rezistenţa circuitului exterior unei surse cu t.e.m. E = 1,5 V este R = 2 Ω. Dacă tensiunea la bornele sursei este U = 1 V, rezistenţa internă a sursei este: a. 1 Ω b. 2 Ω c. 3 Ω d. 4 Ω (2p) 3. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică,

unitatea de măsură a mărimii fizice IU

este:

a. J b. V c. A d. Ω (5p) 4. O baterie cu E = 12 V are intensitatea curentului de scurtcircuit ISC = 40 A. Rezistenţa internă a bateriei este: a. Ω 3,3 b. Ω3,0 c. Ω03,0 d. Ω02,0 (3p) 5. O sursă având rezistenţa internă r, disipă pe o rezistenţă R1 o putere P. Sursa va disipa aceeaşi putere pe o rezistenţă electrică a cărei valoare poate fi calculată cu ajutorul expresiei: a. rR /21 b. rR1 c. 1/ Rr d. 1

2 / Rr (2p)

Varianta 8 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc tensiunile electromotoare V301 =E şi V202 =E , rezistenţele interne ale surselor Ω= 21r şi Ω= 22r şi rezistenţa circuitului exterior Ω= 10R . Determinaţi: a. rezistenţa internă echivalentă a grupării celor două surse; b. intensitatea curentului prin rezistenţa R; c. intensitatea curentului prin sursa 1; d. căderea de tensiune pe rezistenţa R.




Rezolvaţi următoarea problemă: Două surse cu t.e.m. V6=E şi rezistenţa internă Ω= 4r fiecare, alimentează o reţea formată din trei rezistoare cu rezistenţele Ω= 61R ,

Ω= 62R şi Ω= 13R , ca în figura alăturată. Calculaţi: a. tensiunea la bornele rezistorului 1R ;

b. puterea electrică disipată pe rezistorul 2R ; c. căldura disipată de rezistorul 3R în intervalul de timp ht 1=∆ ; d. randamentul circuitului.






SUBIECTUL I – Varianta 009 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Energia de MWh 1 exprimată în funcţie de unităţi ale SI corespunde valorii: a. J106,3 3⋅ b. J106,3 6⋅ c. J106,3 9⋅ d. J106,3 12⋅ (2p) 2. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură a raportului RP / este: a. 1V −Ω⋅ b. 2AV −⋅ c. 2W −Ω⋅ d. 2A (5p) 3. Dacă tensiunea electrică aplicată la bornele unui rezistor este de V5,1 , iar rezistenţa electrică a acestuia de Ωk1 , intensitatea curentului electric care îl străbate este: a. mA 1,5 b. A1,5 c. A7,666 d. A1500 (3p)

4. Rezistenţa unui conductor liniar, omogen, de lungime m100= , cu aria secţiunii transversale de 1 2mm ,

confecţionat din aluminiu ( m1075,2 8 ⋅Ω⋅= −Alρ ), are valoarea: a. Ω275,0 b. Ω75,2 c. Ω5,27 d. Ω275 (2p) 5. Un consumator cu rezistenţa electrică R este alimentat la o baterie formată din n generatoare electrice, având fiecare tensiunea electromotoare E şi rezistenţa internă r, conectate în serie. Intensitatea curentului electric prin consumator este:

a. rR

nEI

+= b.

rRE

I+

= c. nrR

nEI

+= d.

nrRE

I/+

= (3p)

Varianta 9 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema un circuit electric format dintr-un generator de curent electric continuu cu t.e.m. V24=E şi cu rezistenţă internă

Ω= 5,0r , un fir metalic având rezistenţa Ω= 101R şi un reostat a cărui rezistenţă electrică măsurată între capătul A şi capătul B este Ω= 302R . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin firul metalic în situaţia în care întrerupătorul K este deschis; b. rezistenţa echivalentă a circuitului exterior în situaţia în care întrerupătorul K este închis, iar cursorul se găseşte în poziţia pentru care AC = 0,6.AB; c. intensitatea curentului electric prin ramura ce conţine sursa de tensiune, după închiderea întrerupătorului K, în situaţia în care cursorul se află în punctul B; d. tensiunea electrică ABU la bornele reostatului în situaţia descrisă la punctul d.




Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul reprezentat în schema din figura alăturată se cunosc: V201 =E ,

V122 =E , Ω= 25,01r , Ω= 75,02r , Ω= 81R , Ω= 32R , Ω= 63R , Ω= 54R . Determinaţi: a. căldura degajată în rezistorul 1R în timpul min5=t ; b. puterea disipată în rezistorul 4R ; c. randamentul unui circuit simplu format din sursa 2 şi rezistorul 4R ; d. expresia energiei disipate în interiorul sursei în situaţia descrisă la punctul c. într-un interval de timp oarecare t∆ .






SUBIECTUL I – Varianta 010 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Două conductoare confecţionate din acelaşi material au lungimile în raportul 8:1 . Diametrele secţiunilor transversale sunt în raportul 2:3 . Raportul rezistenţelor acestora are valoarea: a. 32/1 b. 18/1 c. 16/1 d. 12/1 (2p) 2. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele folosite în manualele de fizică, precizaţi care din următoarele expresii are aceeaşi unitate de măsură cu sarcina electrică:

a. UW

b. tR

U ∆2

c. RI2 d. t

I∆

(3p)

3. Puterea furnizată de un generator circuitului exterior este egală cu: a.produsul dintre tensiunea electromotoare a sursei, intensitatea curentului ce străbate circuitul şi timpul cât circulă curent prin circuit b.produsul dintre tensiunea electromotoare a sursei şi intensitatea curentului ce străbate circuitul c.produsul dintre tensiunea la bornele sursei, intensitatea curentului ce străbate circuitul şi timpul cât circulă curent prin circuit d.produsul dintre tensiunea la bornele sursei şi intensitatea curentului ce străbate circuitul (5p) 4. Un bec având puterea nominală de W100 , cu filamentul de wolfram ( 13K105 −−⋅=α ), este construit pentru a funcţiona alimentat la o reţea cu tensiunea de V110 . Rezistenţa filamentului becului la temperatura de C00 este Ω 11 . Temperatura de incandescenţă atinsă de filamentul becului are aproximativ valoarea de: a. C19800 b. C20000 c. C20200 d. C22000 (2p) 5. Pentru porţiunea de circuit reprezentată alăturat, expresia tensiunii electrice UAB este: a. )( rRIE +− b. )( rRIE −+ c. )( rRIE ++− d. )( rRIE +−− (3p)

Varianta 10 - curent




Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie este formată din 6 surse identice caracterizate de valorile V2=E şi Ω= 1,0r . Sursele sunt legate astfel: 2 ramuri legate în paralel, fiecare ramură conţinând 3 surse grupate serie. Bateria astfel formată alimentează patru rezistori cu rezistenţele Ω=Ω=Ω=Ω= 8 şi 4 ;20 ;10 4321 RRRR . Aceştia sunt legaţi astfel: 1R şi 2R în paralel, 3R şi 4R în paralel, cele două grupări paralel fiind înseriate. a. Desenaţi schema circuitului electric. b. Determinaţi valoarea intensităţii curentului prin ramura principală a circuitului. c. Calculaţi tensiunea electrică la bornele unei sursei. d. Calculaţi intensitatea curentului electric prin una dintre surse dacă la bornele acesteia se conectează un fir conductor de rezistenţă electrică neglijabilă.




Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată rezistorul 1 are rezistenţa Ω= 61R iar ampermetrul ideal ( )0≅AR indică un curent de intensitate A1,51 =I când întrerupătorul K este deschis. Dacă întrerupătorul este închis, ampermetrul indică un curent de intensitate A32 =I . În acest ultim caz, rezistenţa echivalentă a circuitului exterior este egală cu rezistenţa internă a generatorului. Determinaţi: a.tensiunea electromotoare şi rezistenţa internă a generatorului; b.rezistenţa electrică a rezistorului 2R ; c.puterile transmise pe circuitul exterior în cele două situaţii; d.randamentul circuitului electric în cazul în care întrerupătorul K este închis.






SUBIECTUL I – Varianta 011 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Un consumator cu rezistenţa electrică R este alimentat de la o grupare serie de două generatoare având fiecare tensiunea electromotoare E şi rezistenţa internă r. Intensitatea curentului electric prin acest consumator este:

a. rR

EI

+=

22

b. rR

EI

+= c.

rRE

I+

=2

d. rR

EI

22+

= (2p)

2. Rezistorii identici din figura alăturată au fiecare rezistenţa electrică

Ω= 6R . În aceste condiţii, rezistenţa echivalentă între bornele A şi B este: a. Ω22 b. Ω 11 c. Ω2 d. Ω6 (5p) 3. Unitate de măsură fundamentală în S.I. este: a. amperul b. voltul c. coulombul d. ohmul (2p) 4. La capetele unui fir metalic se aplică o anumită tensiune electrică astfel încât el este parcurs de un curent cu intensitatea I . Dacă se aplică aceeaşi tensiune electrică unui alt fir metalic din acelaşi metal, cu aceeaşi lungime, dar cu diametrul de două ori mai mare, intensitatea curentului electric prin acest fir este: a. 2/I b. I c. I2 d. I4 (3p) 5. Energia electrică totală, disipată într-un circuit electric parcurs de un curent cu intensitatea de A5 , este de kJ 216 în timp de h 2 .Tensiunea electromotoare a generatorului ce alimentează circuitul este: a. 2 V b. 6 V c.10 V d. 12 V (3p)




C. SUBIECTUL II – Varianta 011 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie formată din 5 acumulatoare grupate în serie are tensiunea electromotoare V9=E . La bornele acesteia este conectată o grupare de becuri identice de rezistenţe Ω= 3R fiecare, ca în figura alăturată. Tensiunea la bornele bateriei este V7,5=U . Determinaţi: a. rezistenţa echivalentă a circuitului exterior. b. rezistenţa internă a unui singur acumulator. c. indicaţia unui ampermetru ideal )0( ≅AR care s-ar lega între bornele M şi N. d. indicaţia unui voltmetru ideal )( ∞≅VR conectat la bornele bateriei în condiţiile punctului c.



C. SUBIECTUL III – Varianta 011 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric în care se cunosc Ω==== 34321 RRRR , V12=E şi Ω= 1r . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin generator; b. raportul puterilor consumate de rezistoarele 2R şi 3R ; c. valoarea rezistenţei electrice a unui consumator care ar trebui conectat, singur, la bornele generatorului, astfel încât să preia de la generator puterea maximă; d. valoarea puterii maxime debitată pe circuitul exterior în condiţiile punctului c.






SUBIECTUL I – Varianta 012 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Prin convenţie, sensul curentului electric este: a. de la „+” la „-“ prin interiorul sursei b. de la „+” la „-“ prin circuitul exterior sursei c. sensul deplasării electronilor în circuitul interior d. sensul deplasării electronilor în circuitul exterior sursei (3p) 2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, expresia de mai jos care are dimensiunea unei energii este: a.URt b. IRt c. tIR 2 d. RtU /2 (2p) 3. Puterea electrică a unui consumator cu rezistenţa Ω= 2R la capetele căruia se aplică o tensiune electrică

V20=U este de: a. W10 b. W40 c. W200 d. W400 (3p) 4. Tensiunea electrică între punctele A şi B ale circuitului deschis din figura alăturată are valoarea: a. r/ER b. R/Er c. E d. 0 (5p) 5. O baterie are tensiunea electromotoare V100=E şi rezistenţa internă Ω= 1,0r este legată la bornele unui rezistor având rezistenţa Ω= 10R . La bornele rezistorului se conectează un voltmetru având rezistenţa Ω= 990VR . Tensiunea electrică indicată de voltmetru este: a. V90 b. V95 c. V99 d. V100 (2p)





Rezolvaţi următoarea problemă: În figura alăturată cele două reostate identice au cursoarele C şi C’ cuplate rigid printr-o tijă de rezistenţă electrică neglijabilă, mişcându-se solidar, astfel că întotdeauna în dreapta se află rezistenţa x, iar în stânga R-x. Rezistenţa electrică totală a unui reostat este Ω=10R . Determinaţi: a. expresia rezistenţei echivalente a circuitului exterior conectat la bornele sursei ( Ω== 1 V,30 rE ), în funcţie de x; b. valorile lui x pentru care sursa este scurtcircuitată; c. intensitatea curentului prin sursă când rezistenţa echivalentă a circuitului exterior Ω= 2ABR ; d. căderea internă de tensiune pe sursă când rezistenţa externă este egală cu rezistenţa internă a sursei.




Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie având tensiunea electromotoare V32=E alimentează un rezistor R . Tensiunea la bornele bateriei este V30=U , iar puterea consumată de rezistor W15=P . a. Calculaţi energia disipată pe rezistor într-un interval de timp min1=∆t ; b. Determinaţi valoarea intensităţii curentului prin circuit; c. Calculaţi rezistenţa internă a bateriei. d. Considerând că în paralel cu rezistorul R se leagă un al doilea rezistor cu rezistenţa electrică Ω= 301R , precizaţi dacă randamentul circuitului creşte, scade sau rămâne constant. Justificaţi răspunsul vostru.






SUBIECTUL I – Varianta 013 (15 puncte) Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Unitatea de măsură a mărimii fizice egale cu produsul dintre intensitatea unui curent electric şi durată este aceeaşi cu a mărimii egale cu raportul dintre: a. energie şi tensiune; b. putere şi tensiune; c. intensitate şi tensiune; d. rezistenţa electrică şi tensiune; (2p) 2. Pentru a alimenta un aparat electronic portabil sunt folosite 6 elemente galvanice identice cu t.e.m. 1,5 V fiecare şi rezistenţă internă neglijabilă, conectate în serie. Dacă, din neatenţie, unul dintre elementele galvanice a fost montat cu polaritatea inversă, tensiunea furnizată aparatului va fi: a. zero b. 1,5 V c. 6 V d. 7,5 V (3p) 3. O baterie de acumulatoare alimentează un consumator a cărui rezistenţă este 3 Ω, randamentul de transfer al energiei de la acumulator la consumator fiind 50%. Dacă înlocuim consumatorul cu altul, a cărui rezistenţă este 1 Ω, randamentul de transfer al energiei de la acumulator la consumator devine: a. 25% b. 30% c. 50% d. 60% (5p) 4. Rezistenţa echivalentă a grupării în paralel a două rezistoare ohmice este de patru ori mai mică decât rezistenţa echivalentă a grupării acestor rezistoare în serie. Dacă primul rezistor are rezistenţa 224 Ω, rezistenţa celui de al doilea rezistor este: a. 56 Ω b. 168 Ω c. 224 Ω d. 672 Ω (2p) 5. O creştere a tensiunii electrice aplicate la bornele unui circuit electric ohmic determină o creştere direct proporţională a: a. rezistivităţii circuitului; b. intensităţii curentului în circuit; c. rezistenţei circuitului; d. tuturor celor trei mărimi fizice de mai sus. (3p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul din figura alăturată este alcătuit din două generatoare identice cu t.e.m. E1 = E2 = 24 V şi rezistenţele interioare r1 = r2 =2 Ω, un acumulator A cu t.e.m. E0 = 12 V şi r0 = 1,2 Ω, precum şi un reostat cu cursor. Determinaţi: a. rezistenţa internă echivalentă er a grupării celor două generatoare G1 şi G2; b. tensiunea electromotoare echivalentă a grupării generatoarelor G1 şi G2; c. valoarea R a rezistenţei reostatului, astfel încât intensitatea curentului prin acumulatorul A să fie de 1 A; d. intensitatea curentului electric prin generatorul G1, în condiţiile punctului c.




Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată este format dintr-un generator şi un reostat cu cursor având rezistenţa maximă Ω= 30maxR . Pentru o anumită poziţie C a cursorului intensitatea curentului electric care se stabileşte prin circuit este A5,11 =I , puterea electrică a reostatului este

W5,131 =P , iar randamentul transferului de putere de la generator către reostat este %751 =η . a. Determinaţi puterea dezvoltată de generator, genP , atunci când cursorul se află în poziţia C; b. Calculaţi t.e.m. E a generatorului; c. Calculaţi valoarea intensităţii curentului care ar trece printr-un conductor de rezistenţă neglijabilă conectat accidental între bornele a şi b. d. Se înlătură conductorul conectat între bornele a şi b. Determinaţi de câte ori scade puterea transferată de generator reostatului când cursorul acestuia este deplasat din poziţia C până în poziţia în care rezistenţa reostatului este egală cu maxR .





C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Se consideră sarcina electrică elementară C106,1 19−⋅=e SUBIECTUL I – Varianta 014 (15 puncte)

Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1 Unitatea de măsură a rezistenţei electrice poate fi scrisă sub forma: a. 2AW ⋅ b. AV ⋅ c. 1AV −⋅ d. 12 WA −⋅ (2p) 2. Un generator de t.e.m. continuă alimentează un circuit electric a cărui rezistenţă echivalentă variabilă este egală cu rezistenţa internă a generatorului. În această situaţie: a. intensitatea curentului care parcurge circuitul are valoarea maximă; b. tensiunea la bornele generatorului are valoarea maximă; c. puterea electrică debitată de generator în circuitul exterior are valoarea maximă; d. randamentul circuitului electric are valoarea maximă. (5p) 3. Un consumator conectat într-un circuit electric are rezistenţa electrică R şi este parcurs de un curent cu intensitatea I . Energia electrică disipată de consumator are expresia: a. tIRW ⋅⋅= b. tIRW ⋅⋅= 2 c. tIRW ⋅⋅= 22 d. tIRW ⋅⋅= 2 (3p) 4. O sârmă de rezistenţă R este tăiată în trei părţi egale. Una dintre bucăţi se îndoaie sub formă de cerc şi apoi cele trei părţi se montează ca în figură. Rezistenţa echivalentă a grupării este:

a. 2R

b. 3R

c. 4

3R d. R (3p)

5. Două surse electrice cu parametrii rE ,1 respectiv rE ,2 , 21 EE ≠ sunt conectate ca în figură. Între bornele A şi B este conectat un conductor de rezistenţă electrică neglijabilă care este străbătut de curentul de intensitate I . Tensiunea electrică între punctele A şi B este: a. 212 EEIrU AB −+= b. 12 EEU AB −= c. 21 EEU AB −= d. 0 (2p)





Rezolvaţi următoarea problemă : În circuitul din figura alăturată se cunosc: V251 =E , V152 =E ,

Ω= 1001R , Ω= 752R . Rezistenţele interne ale surselor sunt neglijabile, iar aparatele de măsură sunt ideale ( )∞→≅ VA RR ,0 . a. Determinaţi tensiunea electrică indicată de voltmetru când întrerupătorul K este deschis. b. Dacă întrerupătorul K este închis, determinaţi valoarea intensităţii curentului electric măsurat de ampermetru. c. Determinaţi valoarea tensiunii indicate de voltmetru în condiţiile punctului b. d. Presupunem că întrerupătorul este deschis şi printr-o metodă oarecare se micşorează continuu valoarea rezistenţei R2. Determinaţi valoarea rezistenţei pentru care voltmetrul indică o tensiune electrică nulă.




Rezolvaţi următoarea problemă: Un rezistor de rezistenţă R este conectat la bornele unei surse de curent continuu cu parametrii E şi r. În figura alăturată este reprezentată dependenţa puterii disipate pe rezistor de rezistenţa electrică a acestuia. Determinaţi: a. valoarea intensităţii curentului electric din circuit atunci când R = 2 Ω; b.rezistenţa internă a sursei; c. valorile rezistenţei rezistorului pentru care puterea disipată pe el este jumătate din puterea maximă; d. puterea disipată pe rezistor în cazul în care bornele sursei se leagă printr-un fir ideal.






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură a mărimii fizice RI 2 se poate scrie în forma: a. J/s b. sJ ⋅ c. W/s d. sW ⋅ (2p) 2. Două rezistoare având rezistenţele electrice 1R şi 3/12 RR = se leagă în paralel la o sursă de tensiune electrică având rezistenţa internă neglijabilă. Cantităţile de căldură degajate în cele două rezistoare în acelaşi interval de timp verifică relaţia: a. 9/1/ 21 =QQ b. 3/1/ 21 =QQ c. 3/ 21 =QQ d. 9/ 21 =QQ (5p) 3. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, dependenţa rezistenţei electrice a conductorului de natura materialului din care este confecţionat şi de dimensiunile sale este dată de relaţia:

a.S

R ρ= b. S

Rρ

= c. S

R ρ= d. SR ρ= (3p)

4. Dacă tensiunea la capetele unui rezistor este de V4,5 , iar rezistenţa electrică a acestuia de Ωk 5 , intensitatea curentului electric care îl străbate are valoarea de: a. mA 0,9 b. mA 22,5 c. A0,9 d. A22,5 (3p) 5.Trei surse identice având fiecare tensiunea electromotoare E şi rezistenţa interioară r furnizează un curent de aceeaşi intensitate unui circuit exterior de rezistenţă R fie că sunt conectate în serie, fie că sunt conectate în paralel. Între rezistenţa circuitului exterior şi rezistenţa interioară a unei surse există relaţia: a. 2/rR = b. rR = c. 3/rR = d. rR 3= (3p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Dintr-un conductor cu diametrul mm 0,1=d , lungimea m 6,28=L şi rezistivitatea electrică m 103 7 ⋅Ω⋅= −ρ se confecţionează prin tăiere în părţi de lungime egală un număr 10=N rezistoare identice care se conectează în paralel la bornele unui generator având t.e.m. V1=E şi rezistenţa internă Ω= ,61r . Determinaţi: a. rezistenţa electrică R a unui singur rezistor; b. intensitatea curentului electric prin generator; c. valoarea rezistenţei electrice 100R a unui rezistor la C100

0 dacă valoarea R obţinută la punctul a.

corespunde temperaturii de C00 , iar coeficientul termic al rezistivităţii este 13 grd 012 −−⋅=α . Se neglijează variaţia cu temperatura a dimensiunilor firului din care este făcut rezistorul. d. intensitatea curentului electric prin generator dacă cele zece rezistoare împreună cu generatorul formează un nou circuit electric, astfel: se leagă câte 5 rezistoare în serie, iar grupările astfel obţinute sunt legate în paralel la bornele generatorului.




Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc:

.Ω 40 Ω, 20 V,100 2311 ==== RRRE Intensitatea curentului electric ce trece prin rezistorul 3R are valoarea A2,83 =I . Sursele de tensiune sunt ideale (r=0). Determinaţi: a. energia electrică pe care o consumă rezistorul 3R în timpul min1=∆t ; b. valoarea intensităţii curentului electric prin rezistorul 1R ; c. valoarea tensiunii electromotoare 2E ;

d. puterea electrică pe care o consumă împreună rezistoarele 321 si , RRR .






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, expresia care are dimensiunea unei puteri electrice este: a. IU / b. IR ⋅2 c. RU /2 d. RU / (2p) 2. Numărul de electroni care trec, în fiecare secundă, prin secţiunea transversală a unui conductor străbătut de un curent electric a cărui intensitate are valoarea mA32=I , este:

a. 17102 ⋅ b. 17105 ⋅ c. 18102 ⋅ d. 18105 ⋅ (3p) 3. Dacă notaţiile sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice

exprimată prin relaţia ρUS

este:

a. V b. Ω c. m⋅Ω d. A (5p) 4. Rezistenţa electrică a filamentului unui bec electric la C00 are valoarea Ω= 5,20R , iar coeficientul de

temperatură al rezistivităţii filamentului este 13 grad105 −−⋅=α . Dacă se neglijează modificarea dimensiunilor filamentului cu temperatura, rezistenţa electrică a filamentului becului la temperatura de C20000 are valoarea: a. Ω0,25 b. Ω5,27 c. Ω0,30 d. Ω5,32 (3p) 5. Două generatoare identice, având tensiunea electromotoare V24=E fiecare, sunt legate în paralel la bornele unui rezistor de rezistenţă Ω= 5R . Dacă rezistorul este parcurs de un curent de intensitate A4=I , rezistenţa internă a unui generator este: a. Ω4 b. Ω3 c. Ω2 d. Ω1 (2p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: V60=E , Ω= 201R , Ω= 302R , Ω= 83R şi valoarea tensiunii electrice indicate de voltmetrul ideal ( )∞→VR , V50=U . Rezistenţa electrică a conductoarelor de legătură se neglijează. a. Determinaţi rezistenţa electrică echivalentă a grupării formate din rezistorii

1R şi 2R ; b. Calculaţi valoarea intensităţii curentului care străbate generatorul; c. Determinaţi valoarea tensiunii electrice dintre punctele A şi B; d. Se înlocuieşte voltmetrul cu altul având rezistenţă electrică finită, comparabilă cu cea a circuitului exterior. Precizaţi, justificând răspunsul vostru, dacă tensiunea indicată de acesta ar fi mai mare, egală sau mai mică decât tensiunea U indicată de voltmetrul ideal.




Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: Ω= 21r ,

V362 =E , Ω= 42r , Ω= 81R , Ω= 362R , Ω= 803R şi valoarea intensităţii curentului indicată de ampermetrul ideal )0( Ω≅AR , A5,02 =I . Sensul lui 2I este cel indicat în figură. Conductoarele de legătură au rezistenţa electrică neglijabilă. Determinaţi: a. puterea electrică disipată de rezistorul 2R ; b. intensitatea curentului electric prin rezistorul 3R ;

c. energia electrică consumată de rezistorul 1R în intervalul de timp 20=∆t minute;

d. valoarea 1E a tensiunii electromotoare a generatorului din ramura care conţine rezistorul R1.






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Unitatea de măsură în S.I. pentru tensiunea electrică este: a. Ω b. Ω ·m c. V d. A (2p) 2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, expresia puterii totale a unei surse este: a. P rI= b. P EI= c. P RIt= d. P RI= (5p) 3. O baterie cu V12=E este conectată la bornele unui rezistor având rezistenţa Ω= 7,2R . Intensitatea curentului de scurtcircuit este A40=scI . Energia degajată de rezistor într-o oră are valoarea: a. 43,2 Wh b.0,432 kWh c. 0,432 J d. 432 J (3p) 4. Rolul generatorului electric într-un circuit electric este: a. de a produce electroni b. de a menţine o tensiune electrică nenulă la bornele circuitului c. de a închide circuitul d. de a transforma energia electrică în căldură (2p) 5. Rezistenţa echivalentă a unei grupări de n rezistori identici, de rezistenţe r fiecare, legaţi în paralel, este:

a. r b.nr

c. nr d.rn

(3p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul din figura alăturată. Cele două surse sunt identice, având fiecare V2=E şi Ω= 1r . Rezistenţele au valorile 1 2R = Ω ,

2 3 3R R= = Ω . Determinaţi: a. valoarea rezistenţei 4R , astfel încât un ampermetru ideal ( )0≅AR montat între punctele A şi B să indice un curent nul; b. tensiunea electrică între punctele A şi B în condiţiile punctului anterior; c. intensitatea curentului prin surse dacă rezistenţa rezistorului 4R este

Ω= 24R . d. intensitatea curentului electric prin rezistorul 4R , în condiţiile de la punctul c.




Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei baterii având tensiunea electromotoare V32=E este conectat un rezistor. Tensiunea la bornele rezistorului este V30=U , iar puterea consumată de acesta este W6=P . Calculaţi: a. intensitatea curentului din circuit; b. rezistenţa internă a bateriei; c. energia consumată de rezistor în minute 10=t ; d. noua valoare a rezistenţei electrice a rezistorului astfel încât puterea debitată de sursă în circuitul exterior să devină egală cu W6,25 .






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Un consumator la bornele căruia se aplică o tensiune electrică V20=U este parcurs de un curent electric de intensitate mA500=I . Puterea consumată de acesta este de: a. W10 b. W40 c. W200 d. W400 (2p) 2. Tensiunea electrică la bornele unui conductor cu rezistenţa electrică Ω= 5R este V25=U . Intensitatea curentului electric prin conductor are valoarea: a. A0,2=I b. mA50=I c. A5=I d. A125=I (5p) 3. Numărul de electroni care trec prin secţiunea transversală a unui conductor străbătut de un curent electric cu intensitatea mA3200=I în timpul min10=t este:

a. 211012 −⋅ b. 15102 ⋅ c. 171012 ⋅ d. 211012 ⋅ (3p) 4. Unitatea de măsură în S. I. pentru rezistenţa electrică poate fi scrisă sub forma:

a. VA

b. WV

c. AV

d.2V

J (2p)

5. Se realizează o grupare paralel de 3 rezistori identici având, fiecare, rezistenţa electrică Ω= 12R . Rezistenţa echivalentă va fi: a. Ω25,0 b. Ω4 c. Ω12 d. Ω36 (3p)





Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric din figura alăturată sursa are tensiunea electromotoare

V 220 =E şi rezistenţa internă Ω= 0,5 r , iar rezistorii au rezistenţele electrice 10 21 Ω== RR , Ω= 20 3R , Ω== 5 45 RR . a. Identificaţi grupările serie, indicând rezistorii care fac parte din fiecare grupare serie. b. Determinaţi rezistenţa electrică totală a circuitului. c. Calculaţi intensitatea curentului electric prin sursă. d. Determinaţi intensitatea curentului electric prin latura care conţine rezistorii 1R şi 2R .




Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul reprezentat în figura alăturată se cunosc: valoarea tensiunii electrice la bornele becului, V5,4=U , intensităţile curenţilor electrici A2=I şi A5,02 =I , rezistenţa internă Ω= 11r şi t.e.m.

V62 =E . a. Determinaţi valoarea rezistenţei interne a sursei 2E ; b. Calculaţi t.e.m. a sursei 1E ; c. Determinaţi randamentul transferului energiei electrice de la surse la bec. d. Se înlocuieşte becul cu un rezistor. Determinaţi rezistenţa electrică a rezistorului ştiind că puterea preluată de acesta de la cele două surse este maximă.






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin produsul tU ∆⋅ este:

a. AJ

b. VJ

c. sJ

d. CJ

(2p)

2. Puterea transferată de la un generator către circuitul extern este maximă când: a. rezistenţa internă a sursei este egală cu jumătate din rezistenţa circuitului exterior; b. rezistenţa circuitului exterior are valoare maximă; c. rezistenţa internă a sursei are valoare maximă; d. rezistenţa internă a sursei este egală cu rezistenţa circuitului exterior. (3p) 3. Dintr-o sârmă de cupru de rezistenţă R se realizează un cerc. Rezistenţa echivalentă dintre bornele A şi B este egală cu: a. 16/3R b. 4/3R c. 4/6R d. 4/R (2p) 4. O baterie este formată din 10=N surse identice legate în paralel, caracterizate de t.e.m. V12=E şi rezistenţa internă Ω= 1r . Bateria se leagă la bornele unui consumator de rezistenţă Ω= 9,1R . Intensitatea curentului prin acesta este: a. A1,2 b. A6 c. A10 d. A12 (3p) 5. În graficul din figura alăturată este redată dependenţa puterii dezvoltate de un rezistor conectat la o sursă de tensiune, de pătratul tensiunii aplicate rezistorului. Rezistenţa rezistorului este egală cu: a. 0,1 Ω b. 0,2 Ω c. 10 Ω d. 20 Ω (5p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Pe soclul unui bec electric sunt inscripţionate următoarele valori: V6 şi A2 . Becul este alimentat de la o sursă de tensiune având tensiunea electromotoare V12=E şi rezistenţa internă Ω= 5,0r . Determinaţi: a. rezistenţa electrică a becului, în condiţii normale de funcţionare; b. valoarea rezistenţei ce trebuie înseriată cu becul pentru ca acesta să funcţioneze normal; c. rezistenţa echivalentă a grupării serie bec - rezistor; d. intensitatea curentului electric prin bec, dacă acesta este conectat la bornele sursei în paralel cu un rezistor de rezistenţă Ω= 5,2R . Comentaţi rezultatul obţinut.




Rezolvaţi următoarea problemă: Trei radiatoare electrice identice au valorile nominale ale tensiunii şi intensităţii curentului V220=U şi respectiv A2=I . a. Determinaţi puterea electrică a unui radiator, în condiţii normale de funcţionare. b. Considerând că se conectează cele trei radiatoare în paralel la bornele unei surse ce asigură o tensiune electrică V220=U , determinaţi valoarea energiei electrice consumate de cele trei radiatoare în timpul

min20=∆t . c. Determinaţi intensitatea curentului electric ce trece prin ramura principală în condiţiile precizate la punctul anterior. d. Presupuneţi că cele trei radiatoare se leagă în serie la bornele sursei care asigură tensiunea V7601 =U . Determinaţi valoarea rezistenţei unui rezistor care, înseriat cu gruparea radiatoarelor, le asigură funcţionarea normală.






Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Ştiind că simbolurile unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură pentru tensiunea electrică poate fi scrisă în funcţie de alte unităţi de măsură din S.I. în forma: a. 2AJ ⋅ b. AΩ ⋅ c. 1AsJ −⋅⋅ d. AΩJ ⋅⋅ (2p) 2. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, pentru un fir conductor, este valabilă relaţia: a. SR ⋅⋅= −1ρ b. 11 −− ⋅⋅= SRρ c. SR ⋅⋅=ρ d. SR ⋅⋅= −1ρ (3p) 3. Un consumator cu rezistenţa de 6 Ω funcţionează la parametri nominali când este străbătut de un curent electric cu intensitatea de 0,25 A. Consumatorul va funcţiona la parametri nominali la închiderea întrerupătorului K din circuitul (sursa are t.e.m. V5,1=E şi rezistenţa interioară neglijabilă):

(5p) 4. Doi rezistori identici au rezistenţa echivalentă a grupării serie de 4 Ω. Dacă vor fi conectaţi în paralel, rezistenţa echivalentă va fi: a. 1 Ω b. 2 Ω c. 3Ω d. 4 Ω (2p) 5. Un bec electric cu rezistenţa Ω= 100R este alimentat la tensiunea constantă V200=U un interval de timp h10=∆t . Energia electrică consumată în acest timp are valoarea:

a. J1044,1 7⋅ b. J1044,2 6⋅ c. J1044,2 5⋅ d. J1044,4 3⋅ (3p)





Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul din figură este format din patru generatoare identice ( )

Varianta 1 - curent...Ministerul Educa iei, Cercet rii úi Inov rii Centrul Na ional pentru...

Documents

Transcript of Varianta 1 - curent...Ministerul Educa iei, Cercet rii úi Inov rii Centrul Na ional pentru...